膜联蛋白A2调控Robo4-paxillin-ARF6通路对创伤性血脑屏障损伤的保护作用及机制研究
结题报告
批准号:
81703498
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.1 万元
负责人:
李汶潞
依托单位:
学科分类:
H3502.心脑血管药物药理
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈志刚、林铮、徐雯、戴云坚、林浩然、余建敏
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中文摘要
血脑屏障(BBB)损伤是创伤性脑外伤后中枢神经系统二次损伤的主要原因,是创伤性脑外伤治疗的难点所在。新近研究发现膜联蛋白A2能够调控“连接复合体”的分布、表达进而调控血管内皮细胞紧密性。我们预实验发现:Anxa2-/-小鼠在受控皮质冲击手术模型后,血脑屏障损伤程度加重;在原代人脑微血管内皮细胞上,给予重组膜联蛋白A2能够逆转缺氧和IL-1β造成的细胞间渗漏;分子水平上,膜联蛋白A2能够抑制损伤诱导的Robo4-paxillin-ARF6激活;这些预实验结果初步提示:膜联蛋白A2很可能参与创伤性脑外伤后BBB功能损伤的过程,并且和Robo4-paxillin-ARF6通路相关。据此,本课题拟从动物、细胞、分子水平等多层次明确膜联蛋白A2在创伤性脑外伤后BBB功能损伤中的作用并阐明其分子机制。为预防、治疗创伤性脑外伤后BBB功能失调造成的二次损伤提供新的思路和新的靶点。
英文摘要
Disruption in blood-brain barrier (BBB) integrity is widely considered to be the primary vascular event after TBI. Hence, finding novel vascular targets that can protect the BBB should be an important therapeutic approach. Annexin A2 (A2) is a Ca2+-dependent anionic phospholipid and membrane-binding protein. We previously found A2 may be a key factor in vascular structure and functional development. Our pilot data demonstrate that when subjected to TBI, Anxa2-/- mice suffered more severe BBB disruption compared to WT mice. Annexin A2 could inhibit activation of ARF6 by promoting formation of Robo4-paxillin complex, which protect brain vascular endothelial cell integrity. Based on these studies, we assess the hypothesis that Annexin A2 contributes to regulation of BBB function, and therefore exogenous rA2 can in fact be used as a novel therapeutic approach to protect the BBB and improve outcomes after TBI. These results may provide translational hope that protection on the BBB in TBI patients might also lead to improved clinical outcomes.
研究背景:创伤性脑外伤是最严重的中枢神经系统疾病。脑外伤后血脑屏障的功能失调,使血液中大量的炎症分子进入到脑组织,造成中枢神经系统的二次损伤,是创伤性脑外伤治疗的难点所在。.研究内容:利用10 kDa和550 Da的示踪剂胚测定胎期血脑屏障功能,利用NHS磺基生物素测定成年鼠血脑屏障功能;利用受控皮质冲击手术模型模拟脑外伤,免疫共沉淀分析A2相互作用蛋白。利用siRNA沉默内源性A2的表达,检测下游ARF6通路。.研究结果:胚胎期13.5天,10 kDa的示踪剂在A2-/-小鼠皮层观察到该示踪剂渗漏,紧密连接蛋白的表达在A2-/-小鼠脑微血管中明显降低。受控皮质冲击手术后24小时, A2-/-小鼠血管渗漏的升高,脑血管内皮细胞中紧密连接蛋白表达明显降低。CCI手术后2小时,尾静脉注射重组A2能有效地降低血管的渗漏,紧密连接蛋白表达增加。使用小干扰RNA表达沉默人脑微血管内皮细胞中A2,细胞间的渗透性显著高于对照组。在HBMEC中加入炎症分子白介素-1β,细胞的渗透性显著增加,而rA2可以逆转这种损伤。IL-1β+缺氧混合模型能明显增加HBMEC的渗透性,而rA2也能逆转这种损伤,显著增加ZO-1和VE-cadherin在细胞膜上的表达。免疫共沉淀结果提示A2能够和细胞膜上粘附连接蛋白VE-cadherin以及细胞骨架蛋白F-actin相互结合。IL-1β+缺氧明显激活了小G蛋白酶ARF6,而rA2能够抑制ARF6的激活。利用siRNA沉默内源性A2的表达,细胞内的ARF6被明显激活。使用ARF6的特异性激活剂QS11能降低连接复合体的表达水平,而rA2能够逆转ZO-1和VE-cadherin的减少。使用ARF6的特异性抑制剂SecinH3,能够抑制IL-1β+缺氧造成的ZO-1和VE-cadherin在细胞膜上表达的降低,而rA2的作用并没有强于SecinH3+rA2组保护作用。.结论: A2能通过和脑血管内皮细胞膜上的粘附连接蛋白VE-cadherin、细胞骨架蛋白F-actin相互作用,稳定它们在膜上的分布。同时,外源性给予重组A2能抑制ARF6分子的活化从而增加连接复合体在膜上的表达,增加脑血管内皮细胞间的紧密连接性。该研究不仅拓展了A2的功能以及其作用机制,更为以后对中枢神经系统疾病的治疗提供了新的思路和方向。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1155/2019/4354786
发表时间:2019
期刊:Journal of Immunology Research
影响因子:4.1
作者:Xu Hailin;Jiang Jingxin;Chen Wuzhen;Li Wenlu;Chen Zhigang
通讯作者:Chen Zhigang
Complement Component C3 Promotes Cerebral Ischemia/Reperfusion Injury Mediated by TLR2/NFκB Activation in Diabetic Mice
补体成分 C3 促进糖尿病小鼠 TLR2/NFkappaB 激活介导的脑缺血/再灌注损伤。
DOI:10.1007/s11064-018-2574-z
发表时间:2018-08-01
期刊:NEUROCHEMICAL RESEARCH
影响因子:4.4
作者:Lin, Zheng;Lin, Haoran;Dai, Haibin
通讯作者:Dai, Haibin
Annexin A2 is a Robo4 ligand that modulates ARF6 activation-associated cerebral trans-endothelial permeability
annexin A2 是 Robo4 配体,可调节 ARF6 激活相关的大脑跨内皮通透性。
DOI:10.1177/0271678x18777916
发表时间:2019-10-01
期刊:JOURNAL OF CEREBRAL BLOOD FLOW AND METABOLISM
影响因子:6.3
作者:Li, Wenlu;Chen, Zhigang;Wang, Xiaoying
通讯作者:Wang, Xiaoying
IGF2BP2 Overexpression Indicates Poor Survival in Patients with Acute Myelocytic Leukemia
IGF2BP2 过度表达表明急性髓细胞白血病患者的生存率较差
DOI:10.1159/000495719
发表时间:2018-01-01
期刊:CELLULAR PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY
影响因子:--
作者:He, Xin;Li, Wenlu;Chen, Zhigang
通讯作者:Chen, Zhigang
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